課題の分類 北海道 総合研究 農業物理− 北海道 生産環境 土壌肥料 畜産・草地 草地− 研究課題名:乳牛ふん尿のばっ気処理技術の確立 予算区分:共同研究(道立相互) 担 当 科:根釧農試研究部酪 農施設科、土壌肥料科 研究期間:平成 8年〜10年度 協力分担関係:工業試験場 資源エネルギー部 省資源プロセス科 |
1.目的
近年、経営規模の拡大等による飼養頭数の増加に伴い、家畜糞尿による悪臭などの環境汚染が問題となっている。スラリーは生状態での散布が多く、糞尿の取り扱い性、散布時の臭気および散布後の牧草収量等に多くの問題が指摘されている。そこで、適正な曝気処理で糞尿の臭気低減と取り扱い性の改善を図るとともに、実規模施設による運転方法と曝気効果を明らかにする。さらに、乳牛スラリーに対する曝気処理の影響を、牧草地に対する施肥効果の面から評価する。
2.試験方法
1)曝気処理装置の構造と性能特性
2)バッチ処理方式による曝気処理効果
3)連続投入方式による曝気処理効果
4)曝気処理糞尿の散布と草地再生状況等調査
図1 実規模曝気施設の概略図
3.結果の概要
表1 空状態からのバッチ処理試験(電力には消泡用も含む、1998)
月日 |
日数 (日) |
外気温 (℃) |
処理液 (℃) |
水分 (%) |
粘度 (mPa・s) |
pH |
ORP* (mV) |
DO* (mg/L) |
積算電力 (kWh) |
10月27日 | 0 | 6.1 | 15.1 | 96.10 | 34.0 | 7.94 | -341 | 0.48 | 0 |
10月29日 | 2 | 5.8 | 18.2 | 96.45 | 28.5 | 8.81 | -243 | 0.28 | 58.1 |
11月2日 | 6 | 3.4 | 20.1 | 96.49 | 29.5 | 8.92 | -109 | 0.73 | 171.5 |
11月6日 | 10 | 2.4 | 17.7 | 96.78 | 37.5 | 9.01 | -44 | 0.53 | 287.7 |
11月8日 | 12 | 8.1 | 17.3 | 96.59 | 35.5 | 9.02 | 116 | 2.61 | 344.4 |
表2 残汚泥ありのバッチ処理試験(電力には消泡用も含む、1998)
月日 |
日数 (日) |
外気温 (℃) |
処理液 (℃) |
水分 (%) |
粘度 (mPA・s) |
pH |
ORP (mV) |
DO (mg/L) |
積算電力 (kWh) |
10月12日 | 0 | 12.1 | 17.8 | 95.11 | 37.0 | 8.02 | -187 | 0.39 | 0 |
10月14日 | 2 | 13.1 | 24.4 | 95.75 | 33.0 | 8.50 | -333 | 0.08 | 57.9 |
10月18日 | 6 | 10.9 | 25.1 | 95.92 | 27.0 | 8.76 | -349 | 0.12 | 177.4 |
10月22日 | 10 | 6.0 | 23.8 | 95.88 | 28.0 | 8.89 | -170 | 0.12 | 299.4 |
10月24日 | 12 | 5.7 | 22.1 | 96.02 | 26.0 | 8.90 | 16 | 0.42 | 359.9 |
表3 バッチ処理での送気空気量とORP、T−N、NH4−N変化
日数 | 空状態からのばっ気処理試験 | 残汚泥ありのバッチ処理試験 | ||||||||
ORP | Va/Vt* | Va/Vs* | T-N | NH4-N | ORP | Va/Vt* | Va/Vs* | T-N | NH4-N | |
0 | -341 | 0.0 | 0.0 | 0.357 | 0.151 | -187 | 0.0 | 0.0 | 0.322 | 0.172 |
6 | -109 | 52.8 | 1.1 | 0.350 | 0.132 | -349 | 39.6 | 0.8 | 0.302 | 0.170 |
10 | -44 | 88.1 | 1.8 | 0.341 | 0.121 | -170 | 66.0 | 1.4 | 0.298 | 0.144 |
11 | 99 | 96.9 | 2.0 | 12 | 72.6 | 1.5 | ||||
12 | 116 | 105.7 | 2.2 | 0.294 | 0.119 | 16 | 79.2 | 1.6 | 0.300 | 0.119 |
表4 乾物収量 kg/10a
処 理 | 処 理 | 1996 | 1997 | 1998 | 1番草 | 2番草 | 年間 | 1番草 | 2番草 | 年間 | 1番草 | 2番草 | 年間 |
1 | 対 照 | 74 | 67 | 72 | 18 | 55 | 26 | 17 | 41 | 21 |
2 | 原 料 | 575 | 284 | 858 | 463 | 118 | 581 | 475 | 96 | 571 |
3 | 第1曝気槽 | 99 | 95 | 98 | 79 | 78 | 79 | 88 | 88 | 88 |
4 | 第2曝気槽 | 91 | 87 | 90 | 76 | 78 | 77 | 77 | 63 | 75 |
5 | 沈 降 槽 | 89 | 84 | 87 | 76 | 97 | 80 | 80 | 71 | 78 |
4.成果の活用面と留意点
5.残された問題とその対応